CN109580950A - 一种肺癌个体化筛查试剂盒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了试剂盒技术领域的一种肺癌个体化筛查试剂盒，所述箱盖的顶部安装有温度控制器和蓄电池，所述温度控制器在蓄电池的左侧，所述箱体的底部安装有热电制冷片，所述箱体的内腔中端纵向连接有隔板，本发明通过数字PCR技术分析肺癌人群、肺良性疾患人群，无症状吸烟人群、油烟接触人群及健康人群受试者血清中的甲基化参数，再利用数据挖掘技术在模糊的、大量的临床及实验数据中不断地对数据处理和筛选，充分挖掘数据信息，从而发现各数据信息中的规则和联系，再对有相同的特点或者是有关联的数据进行重组、分类，创建有效的分析模型，根据分析结果进行预测和评估，极大的提高了医学筛查及诊断的准确性和效率。
Description
技术领域
本发明涉及试剂盒技术领域，具体为一种肺癌个体化筛查试剂盒。
背景技术
肺癌目前缺乏精准的早期筛查手段。气管镜、痰脱落细胞学检查对中央性肺癌检查阳性率较高，而对于周围型肺癌检出率却非常低。影像学中，低剂量线计算机断层扫描(LDCT)敏感性很高，可以发现大多数肺内的非钙化结节，但有研究显示LDCT发现的非钙化结节实际为肿瘤的结节不到2％，假阳性率较高，同时还存在诊断过度，医疗费用较高和定期CT随访辐射剂量诱发癌变的可能性等，不适于大规模人群筛查。传统的肿瘤标志物如CEA、SCC、Cyfra21-1、TPA、CA125属于基因表型标志，是基因表达产物表达和调控异常，一般出现较晚，对于肺癌的早期筛查意义不大。
近年来，肺癌表观遗传学研究发现肺癌早期就存在很多特有的肿瘤相关基因的异常甲基化。甲基化是指DNA在甲基转移酶催化下，将甲基基团-CH3加到胞嘧啶环的第5碳原子上形成5-甲基胞嘧啶(5-mC)，多发生于基因启动子区CpG岛。真核细胞的DNA甲基化导致染色体结构改变，降低基因转录，致使抑癌基因表达失活是肺癌形成的主要机制之一，频繁发生在癌前病变和癌变早期，因此肺癌相关基因的甲基化检测有助于肺癌的人群筛查及早期诊断。
FHIT、RASSF1、APC、MGMT、DAPK等基因先后被证实在肺癌中表达缺失，主要与启动子区高甲基化有关。最新发现的抑癌基因CDK10是调控转录的开关基因，启动子区高甲基化是造成基因表达下调的主要原因。外周血是肺癌早期筛查和诊断比较理想的样本，肿瘤患者血液中存在肿瘤细胞释放的高水平的循环DNA，并且与原发肿瘤有着相同的基因改变，具有取材方便，检测快捷、且重复性好等优点。
吸烟与肺鳞癌关系密切。厨房油烟与女性肺腺癌发生密切。肺部一些炎症性病变及肺纤维瘢痕病变，在愈合过程中部分会引发鳞状上皮化或增生，导致癌变率升高，如肺气肿、肺结核、尘肺等，这些疾病常常与肺癌并存。此外，个体年龄、性别、工作环境、肺癌家族史、被动吸烟等因素也与肺癌的发生及病理分型有一定的关系。因此，如能全面结合个人的风险因素构建针对特定高危人群的甲基化检测基因谱，可能对人群肺癌的大规模个体化筛查及预测未来的患癌风险有重要意义。国内外肺癌血浆检测肿瘤标志物目前处在发展阶段，设计的检测指标较少，均未结合个人的患癌风险因素，敏感性和特异性均不理想。因此结合中国人肺癌风险因素建立有效的肺癌个体化筛查模式，进行肺癌的精准干预、精准诊治，才能全面降低我国肺癌的发生率和死亡率，并且试剂盒运输时需要低温运输，以便保障试剂盒内试剂的有效性，当试剂盒内的温度过高时会导致试剂盒内的试剂失效，现有的试剂盒的运输方式是利用加装有制冷装置的车厢对试剂盒进行运输，由于制冷车厢多是统一提供冷气，试剂盒堆积在车厢内，车厢内的冷气无法保证每个试剂盒都能平均的接收到冷气，从而导致少部分的试剂盒内的温度无法得到保证，从而导致受部分的试剂盒在运输过程中由于温度的升高而导致试剂失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种肺癌个体化筛查试剂盒，以解决上述背景技术中提出的国内外肺癌血浆检测肿瘤标志物目前处在发展阶段，设计的检测指标较少，均未结合个人的患癌风险因素，敏感性和特异性均不理想，并且试剂盒运输时需要低温运输，以便保障试剂盒内试剂的有效性，当试剂盒内的温度过高时会导致试剂盒内的试剂失效，现有的试剂盒的运输方式是利用加装有制冷装置的车厢对试剂盒进行运输，由于制冷车厢多是统一提供冷气，试剂盒堆积在车厢内，车厢内的冷气无法保证每个试剂盒都能平均的接收到冷气，从而导致少部分的试剂盒内的温度无法得到保证，从而导致受部分的试剂盒在运输过程中由于温度的升高而导致试剂失效的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种肺癌个体化筛查试剂盒，包括箱体和箱盖，所述箱盖的底部与箱体的顶部接触，所述箱盖的顶部安装有温度控制器和蓄电池，所述温度控制器在蓄电池的左侧，所述箱体的底部安装有热电制冷片，所述箱体的内腔中端纵向连接有隔板，所述箱体的内腔横向连接有试剂放置板，所述试剂放置板的右侧面与隔板的左侧壁中端连接，所述试剂放置板的左侧面与箱体的内腔左侧壁中端连接，所述箱体的内腔底部连接有探针放置板，所述探针放置板的左侧面与隔板的右侧面连接，所述探针放置板的有侧面与箱体的内腔右侧壁连接，所述箱体的顶部四周均镶嵌有第一磁铁，所述箱盖的前表面中端安装有温度传感器，所述箱盖的前表面四周均镶嵌有第二磁铁，所述第一磁铁与第二磁铁相对应，所述蓄电池通过导线与温度控制器和温度传感器连接，所述温度控制器通过导线与热电制冷片连接，所述温度传感器通过导线与温度控制器连接。
优选的，所述箱体的底部开设有与热电制冷片相匹配的凹槽，所述热电制冷片安装在凹槽内，并且所述热电制冷片的四周与凹槽的接触面涂覆有AB胶。
优选的，所述箱体的顶部与箱盖的前表面四周相对应的位置均开设有安装槽，两个安装槽的大小相同，所述第一磁铁和第二磁铁均镶嵌在安装槽内，并通过粘合剂将第一磁铁和第二磁铁分别固定在箱体和箱盖上。
优选的，所述箱盖的前表面开设有空槽，所述温度传感器通过螺栓安装在空槽内，所述温度传感器的厚度壁空槽小0.5-0.8毫米。
优选的，所述蓄电池的有侧面开设有充电插口。
优选的，所述温度控制器和蓄电池均通过螺栓安装在箱盖的顶部。
优选的，所述试剂放置板的顶部开设有放置槽，试剂管放置在放置槽内，并且所述试剂放置板的左右两侧均连接有滑块，所述箱体和隔板与试剂放置板的接触面均开设有与试剂放置板上的滑块相匹配的滑槽，试剂放置板通过滑槽和滑块的配合安装在箱体的内腔。
优选的，所述探针放置板的顶部开设有放置槽，探针放置于放置槽内，并且所述探针放置板通过热熔胶固定在箱体的内腔底部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过温度控制器、温度传感器和热电制冷片的配合，能够有效的在对试剂盒运输的过程中始终保持试剂盒内的温度，有效的避免了由于试剂盒内的温度变化从而导致试剂盒内的试剂失效，保障了试剂盒的运输，方便了对试剂盒的运输，并且通过钕磁铁能够方便快捷的将箱盖固定在箱体上，方便了箱盖的开合，且利用数字PCR技术分析FHIT、CDK10、p16、MGMT、RASSF1A、APC、EGFR、DAPK等基因在肺癌人群、肺良性疾患人群，无症状吸烟人群、油烟接触人群及健康人群等多组受试者血清中的甲基化参数，再利用数据挖掘技术在模糊的、大量的临床及实验数据中不断地对数据处理和筛选，充分挖掘数据信息，从而发现各数据信息中的规则和联系，再对有相同的特点或者是有关联的数据进行重组、分类，创建有效的分析模型，根据分析结果进行预测和评估，本发明深入进行我国人群肺癌风险因素与甲基化标志物的相关性研究，利用数据挖掘，合理构建针对不同风险人群的肺癌个体化筛查模型，为肺癌的早期精准筛查探索有效的新方法，并为最终过渡到临床应用提供有力的实验依据，本发明采用的关键技术--数字PCR是一种最新的核酸检测和定量技术，其通过微滴化处理，使得稀有的待检测片段从大量的背景DNA中分离出来，通过单分子模板PCR扩增，能够对目标分子进行精确的定量检测。与目前通用的MSP，甲基化荧光定量PCR相比，其灵敏度高，特异性好，抗干扰能力强，费用适中，为临床标本微量DNA的甲基化检测提供了更精准，先进的技术平台，极大的提高了医学筛查及诊断的准确性和效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明立体结构剖视图；
图3为本发明使用流程图；
图4为本发明数字PCR原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种肺癌个体化筛查试剂盒，能够在运输过程中保持试剂盒内的温度，避免试剂在运输过程中由于温度的变化而导致试剂失效，并且通过两组电磁铁对箱体与箱盖进行密封，密封方便快捷，请参阅图1-2，具体有箱体1和箱盖2，箱盖2的底部与箱体1的顶部接触，箱盖2与箱体1通过铰链连接在一起，箱盖2的顶部安装有温度控制器3和蓄电池4，温度控制器3的型号为DC25-M，根据所放置的试剂对温度控制器3设定温度参考值，蓄电池4的型号为3PZS210，而定容量为4V900mAH，温度控制器3在蓄电池4的左侧，箱体1的底部安装有热电制冷片5，热电制冷片5的型号为TEC1-12703，箱体1的内腔中端纵向连接有隔板6，箱体1的内腔横向连接有试剂放置板7，试剂放置板7的右侧面与隔板6的左侧壁中端连接，试剂放置板7的左侧面与箱体1的内腔左侧壁中端连接，箱体1的内腔底部连接有探针放置板8，探针放置板8的左侧面与隔板6的右侧面连接，探针放置板8的有侧面与箱体1的内腔右侧壁连接，箱体1的顶部四周均镶嵌有第一磁铁9，箱盖2的前表面中端安装有温度传感器10，温度传感器10的型号为STT-W-A1-E3-P1/3B-T，箱盖1的前表面四周均镶嵌有第二磁铁11，第一磁铁9和第二磁铁11均为钕磁铁，并且第一磁铁9和第二磁铁11的接触面的磁极相反，通过第一磁铁和第二磁铁能够有效的将箱盖2覆盖在箱体1上，能够方便快捷将箱盖2盖在箱体1上，第一磁铁9与第二磁铁11相对应，蓄电池4通过导线与温度控制器3和温度传感器10连接，温度控制器3通过导线与热电制冷片5连接，温度传感器10通过导线与温度控制器3连接，通过蓄电池4提供电源，热电制冷片5接通电源启动散热冷气，冷气通过箱体1的底部传导到箱体1的内腔，温度传感器10监测箱体1内的温度，当箱体1内的温度达到或高于设定值时，温度传感器10将信号传递给温度控制器3，温度控制器3切断热电制冷片5的电源，当箱体1内的温度低于设定值时，温度传感器10将信号传递给温度控制器3，温度控制器3接通热电制冷片5的电源，以此保持箱体1内的温度，将箱体1内的温度始终保持在一定的范围内，有效的保障了试剂盒的运输，避免了因试剂盒内的温度变化从而导致试剂的失效，方便了对试剂盒的运输，请参阅图1-2，箱体1的底部开设有与热电制冷片5相匹配的凹槽，热电制冷片5安装在凹槽内，并且热电制冷片5的四周与凹槽的接触面涂覆有AB胶，箱体1的顶部与箱盖2的前表面四周相对应的位置均开设有安装槽，两个安装槽的大小相同，第一磁铁9和第二磁铁11均镶嵌在安装槽内，并通过粘合剂将第一磁铁9和第二磁铁11分别固定在箱体1和箱盖2上，箱盖2的前表面开设有空槽，温度传感器10通过螺栓安装在空槽内，温度传感器10的厚度壁空槽小0.5-0.8毫米，蓄电池4的有侧面开设有充电插口，温度控制器3和蓄电池4均通过螺栓安装在箱盖2的顶部，试剂放置板7的顶部开设有放置槽，试剂管放置在放置槽内，并且试剂放置板7的左右两侧均连接有滑块，箱体1和隔板6与试剂放置板7的接触面均开设有与试剂放置板7上的滑块相匹配的滑槽，试剂放置板7通过滑槽和滑块的配合安装在箱体1的内腔，探针放置板8的顶部开设有放置槽，探针放置于放置槽内，并且探针放置板8通过热熔胶固定在箱体1的内腔底部。
本发明提供还提供一种肺癌个体化筛查试剂盒的使用方法
实施例1
请参阅图3-4，本发明还提供一种肺癌个体化筛查试剂盒的使用方法，该肺癌个体化筛查试剂盒的使用方法包括如下步骤：
S1：采集：收集临床标本并分组，将收集的临床标本分为肿癌组、肿良性疾患组、无症状吸烟组、油烟接触组和健康对照组，收集受试者病历号、性别、年龄、吸烟行为、油烟接触史、生活环境、职业、肺癌家族史、其他疾病史等临床背景资料；
S2：检测：利用TaqMan化学试剂和染料标记探针对收集到的临床标本进行检测，并通过数字PCR对其进行分析，分析FHIT、CDK10、p16、MGMT、RASSF1A、APC、EGFR、DAPK等基因在肺癌人群、肺良性疾患人群，无症状吸烟人群、油烟接触人群及健康人群等多组受试者血清中的甲基化参数；
S3：建立数据库：通过计算机建立受检者肺癌风险因素数据库，采用Fisher判别分析法和逐步回归分析法的方法筛选出针对不同风险人群敏感性和特异性均较高的检测指标；
S4：筛选：采用数字挖掘技术筛选敏感性和特异性较高的指标集合；
S5：建立模型：利用计算机将筛选出的指标进行分析和建模，采用数据挖掘技术和Fisher判别分析建立有效的肺癌个体化筛查模型，并绘制成ROC曲线。
在本实施例中，计算机中安装有SPSS Clementine21.0软件，将筛选出的甲基化标志物联合肺癌风险因素，利用SPSS Clementine21.0软件，进行数据采集、数据处理，采用人工神经网络(ANN)、支持向量机(SVM)、决策树模型和Fisher判别分析建立针对不同风险人群的肺癌个体化筛查模型。绘制ROC曲线进行模型评估，数字PCR为一种最新的甲基化定量检测技术，是一种核酸检测和定量分析的新方法，其核心技术就是在PCR扩增前对反应管中的20u1反应体系进行微滴化处理即将含有核酸分子的反应体系分成约20000个体积为lnl的独立液化微滴，其中每个微滴不含待检核酸靶分子，或含有一个至数个待检核酸靶分子，在同一个反应管中，这样所形成的每个油包水的微滴作为一个独立的PCR反应器，经微滴式扩增仪扩增后，利用微滴检测仪再逐个对每个微滴进行扫描检测，有荧光信号的微滴判读为”1"，没有荧光信号的微滴判读为”0"，最后根据泊松分布原理及阳性微滴的个数，分析软件即可给出靶分子的绝对起始拷贝数及浓度，从而对目标分子进行精确定量，步骤S5中数据挖掘技术包括ANN、SVM和决策树C5.0模型。
综合以上实施例，本发明通过温度控制器、温度传感器和热电制冷片的配合，能够有效的在对试剂盒运输的过程中始终保持试剂盒内的温度，有效的避免了由于试剂盒内的温度变化从而导致试剂盒内的试剂失效，保障了试剂盒的运输，方便了对试剂盒的运输，并且通过钕磁铁能够方便快捷的将箱盖固定在箱体上，方便了箱盖的开合，且利用数字PCR技术分析FHIT、CDK10、p16、MGMT、RASSF1A、APC、EGFR、DAPK等基因在肺癌人群、肺良性疾患人群，无症状吸烟人群、油烟接触人群及健康人群等多组受试者血清中的甲基化参数，再利用数据挖掘技术在模糊的、大量的临床及实验数据中不断地对数据处理和筛选，充分挖掘数据信息，从而发现各数据信息中的规则和联系，再对有相同的特点或者是有关联的数据进行重组、分类，创建有效的分析模型，根据分析结果进行预测和评估，本发明深入进行我国人群肺癌风险因素与甲基化标志物的相关性研究，利用数据挖掘，合理构建针对不同风险人群的肺癌个体化筛查模型，为肺癌的早期精准筛查探索有效的新方法，并为最终过渡到临床应用提供有力的实验依据，本发明采用的关键技术--数字PCR是一种最新的核酸检测和定量技术，其通过微滴化处理，使得稀有的待检测片段从大量的背景DNA中分离出来，通过单分子模板PCR扩增，能够对目标分子进行精确的定量检测。与目前通用的MSP，甲基化荧光定量PCR相比，其灵敏度高，特异性好，抗干扰能力强，费用适中，为临床标本微量DNA的甲基化检测提供了更精准，先进的技术平台，极大的提高了医学筛查及诊断的准确性和效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种肺癌个体化筛查试剂盒，包括箱体(1)和箱盖(2)，所述箱盖(2)的底部与箱体(1)的顶部接触，其特征在于：所述箱盖(2)的顶部安装有温度控制器(3)和蓄电池(4)，所述温度控制器(3)在蓄电池(4)的左侧，所述箱体(1)的底部安装有热电制冷片(5)，所述箱体(1)的内腔中端纵向连接有隔板(6)，所述箱体(1)的内腔横向连接有试剂放置板(7)，所述试剂放置板(7)的右侧面与隔板(6)的左侧壁中端连接，所述试剂放置板(7)的左侧面与箱体(1)的内腔左侧壁中端连接，所述箱体(1)的内腔底部连接有探针放置板(8)，所述探针放置板(8)的左侧面与隔板(6)的右侧面连接，所述探针放置板(8)的有侧面与箱体(1)的内腔右侧壁连接，所述箱体(1)的顶部四周均镶嵌有第一磁铁(9)，所述箱盖(2)的前表面中端安装有温度传感器(10)，所述箱盖(1)的前表面四周均镶嵌有第二磁铁(11)，所述第一磁铁(9)与第二磁铁(11)相对应，所述蓄电池(4)通过导线与温度控制器(3)和温度传感器(10)连接，所述温度控制器(3)通过导线与热电制冷片(5)连接，所述温度传感器(10)通过导线与温度控制器(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种肺癌个体化筛查试剂盒，其特征在于：所述箱体(1)的底部开设有与热电制冷片(5)相匹配的凹槽，所述热电制冷片(5)安装在凹槽内，并且所述热电制冷片(5)的四周与凹槽的接触面涂覆有AB胶。
3.根据权利要求2所述的一种肺癌个体化筛查试剂盒，其特征在于：所述箱体(1)的顶部与箱盖(2)的前表面四周相对应的位置均开设有安装槽，两个安装槽的大小相同，所述第一磁铁(9)和第二磁铁(11)均镶嵌在安装槽内，并通过粘合剂将第一磁铁(9)和第二磁铁(11)分别固定在箱体(1)和箱盖(2)上。
4.根据权利要求1所述的一种肺癌个体化筛查试剂盒，其特征在于：所述箱盖(2)的前表面开设有空槽，所述温度传感器(10)通过螺栓安装在空槽内，所述温度传感器(10)的厚度壁空槽小0.5-0.8毫米。
5.根据权利要求1所述的一种肺癌个体化筛查试剂盒，其特征在于：所述蓄电池(4)的有侧面开设有充电插口。
6.根据权利要求1所述的一种肺癌个体化筛查试剂盒，其特征在于：所述温度控制器(3)和蓄电池(4)均通过螺栓安装在箱盖(2)的顶部。
7.根据权利要求1所述的一种肺癌个体化筛查试剂盒，其特征在于：所述试剂放置板(7)的顶部开设有放置槽，试剂管放置在放置槽内，并且所述试剂放置板(7)的左右两侧均连接有滑块，所述箱体(1)和隔板(6)与试剂放置板(7)的接触面均开设有与试剂放置板(7)上的滑块相匹配的滑槽，试剂放置板(7)通过滑槽和滑块的配合安装在箱体(1)的内腔。
8.根据权利要求1所述的一种肺癌个体化筛查试剂盒，其特征在于：所述探针放置板(8)的顶部开设有放置槽，探针放置于放置槽内，并且所述探针放置板(8)通过热熔胶固定在箱体(1)的内腔底部。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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